0 引言
钢筋和混凝土之所以能有效的结合在一起共同工作,主要原因是混凝土硬化后与钢筋之间产生了良好的粘结力。钢筋混凝土粘结性能的研究相对于钢筋混凝土结构理论的其他领域来说起步较晚,主要是由于受到试验手段和计算理论的局限所致。如钢筋与混凝土的粘结应力和滑移的测量非常困难,早期缺乏准确测量这些数据的设备和手段。另外,作为对钢筋混凝土粘结性能进行理论分析的一个重要方法-有限元法,到20世纪40年代才提出,并随着计算机技术的迅速发展而得到广泛应用的。从国内该领域的研究水平来看,落后于国外。文章主要从研究粘结滑移的试验方法、粘结滑移本构关系、有限元分析方法等方面简述国内外的研究现状,并对其进行了分析,以求对钢筋混凝土的粘结性能有进一步的了解。
1 粘结滑移的试验方法
根据应力性质可以将钢筋混凝土构件的粘结应力分为两类:钢筋端部的锚固应力和混凝土裂缝间的粘结应力。前者如简支梁中伸入支座的钢筋端部,后者如梁底开裂后两条裂缝间的粘结应力。量测粘结应力与相对滑移之间关系的试验方法主要有拔出试验、梁式试验等。
1.1 拔出试验
拔出试验的试件根据试件中是否配置横向钢筋分为两类:无横向配筋试件与有横向配筋试件。无横向配筋试件主要用于量测锚固粘结应力和相对滑移量,当钢筋与混凝土粘结强度较高时,这种试件大多发生劈裂破坏,不能充分反映钢筋混凝土间粘结性能的全过程。英国的规范BSS110采用有横向配筋的试件可以克服这个缺点,有些国家的规范(如CP110、BSS110)所采用的试件尺寸视钢筋直径d的不同从10cm×10cm到22.5cm×22.5cm变化。由于拉拔试验具有试件制作简单、成本低、试验易于进行等特点,应用的比较广泛。早期的钢筋混凝土结构中,一般简单地进行拔出试验确定临界锚长供设计者参考。在这种试验的基础上,稍加改进可以模拟许多不同粘结锚固状态,例如:Soroushian P在1989年采用了具有纵横约束的拔出试验,以模拟梁柱节点处钢筋的局部粘结强度[1];徐有邻也在同一时期,采用配有双支箍筋的拉拔试件探讨了配箍率对锚固性能的影响[2]。
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